峰值電流信號產(chǎn)生電路和開關(guān)電源電路制造技術(shù)

本實用新型專利技術(shù)提出了一種峰值電流信號產(chǎn)生電路和開關(guān)電源電路。開關(guān)電源電路至少包括第一功率管，峰值電流信號產(chǎn)生電路包括：第一電流源；峰值電容，與第一電流源并聯(lián)耦接，峰值電容兩端的電壓信號為峰值電流信號；低通濾波電路，第一端和第二端分別耦接至峰值電容的兩端，控制端接收表征第一功率管開關(guān)周期的脈沖信號；第一開關(guān)，第一端耦接至低通濾波電路的第三端，控制端接收復(fù)位信號；以及第一電壓源，一端耦接至第一開關(guān)的第二端，第二端耦接至低通濾波電路的第二端。能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)負(fù)載情況調(diào)整峰值電流信號，使得開關(guān)電源電路的頻率隨著負(fù)載的降低而降低，同時避免產(chǎn)生次諧波振蕩的目的。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及電壓轉(zhuǎn)換電路，更具體地說，本技術(shù)涉及電壓轉(zhuǎn)換電路中的開關(guān)電源電路及其峰值電流信號產(chǎn)生電路。
技術(shù)介紹
開關(guān)電源電路通常在輕載時降低開關(guān)頻率，以得到較高的效率。但開關(guān)頻率過低會導(dǎo)致開關(guān)電源電路的輸出紋波變大，并且會影響電路的其它性能。尤 其是在高端降壓(High Side Buck)電路中，開關(guān)頻率的降低會使控制電路不能及時檢測輸出電壓導(dǎo)致電路的瞬態(tài)響應(yīng)受到影響。因此，在具有電流環(huán)控制的系統(tǒng)中，通常采用在負(fù)載減小時降低峰值電流信號的方法，使得系統(tǒng)的開關(guān)頻率不會隨著負(fù)載的減小而降低太多。其中常用的一種手段是根據(jù)開關(guān)電源電路中的功率管的開關(guān)周期、關(guān)斷時長、或者開通時長來調(diào)整峰值電流信號。但采用該手段來調(diào)整峰值電流信號可能產(chǎn)生次諧波振蕩。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，提供一種峰值電流信號產(chǎn)生電路以及采用該峰值電流信號產(chǎn)生電路的開關(guān)電源電路。根據(jù)本技術(shù)的實施例，提出了一種峰值電流信號產(chǎn)生電路，所述峰值電流信號產(chǎn)生電路用于開關(guān)電源電路，所述開關(guān)電源電路至少包括第一功率管，所述峰值電流信號產(chǎn)生電路包括第一電流源；峰值電容，與第一電流源并聯(lián)耦接，所述峰值電容兩端的電壓信號為峰值電流信號；低通濾波電路，具有第一端、第二端、第三端和控制端，所述第一端和第二端分別耦接至峰值電容的兩端，所述控制端接收表征第一功率管開關(guān)周期的脈沖信號；第一開關(guān)，具有第一端、第二端和控制端，所述第一端耦接至低通濾波電路的第三端，所述控制端接收復(fù)位信號；以及第一電壓源，具有第一端和第二端，所述第一端耦接至第一開關(guān)的第二端，所述第二端耦接至低通濾波電路的第二端。在一個實施例中，所述低通濾波電路包括第二開關(guān)，具有第一端、第二端和控制端，所述第一端耦接至低通濾波電路的第一端，所述第二端耦接至低通濾波電路的第三端，所述控制端接收脈沖信號；以及濾波電容，具有第一端和第二端，所述第一端耦接至低通濾波電路的第三端，所述第二端耦接至低通濾波電路的第二端。根據(jù)本技術(shù)的實施例，提出了一種峰值電流信號產(chǎn)生電路，頻率控制電流源，具有第一端、第二端和控制端，所述第一端耦接至供電電源，所述控制端接收頻率信號，所述頻率控制電流源在第二端提供電流；以及峰值電阻，具有第一端和第二端，所述第一端耦接至頻率控制電流源的第二端，所述第二端接地，所述頻率控制電流源提供的電流流過峰值電阻，在峰值電阻上產(chǎn)生的電壓信號為峰值電流信號。在一個實施例中，所述頻率控制電流源所提供的電流大小與頻率信號成反比。根據(jù)本技術(shù)的實施例，提出了一種峰值電流信號產(chǎn)生電路，電容，具有第一端和第二端，所述第一端接地，所述第二端提供峰值電流信號；電阻，與電容并聯(lián)；第三開關(guān)，具有第一端、第二端和控制端，所述第一端耦接至電容的第二端，所述控制端接收方波信號；以及以及第三電流源，具有第一端和第二端，所述第一端接地，所述第二端耦接至第三開關(guān)的第二端。根據(jù)本技術(shù)的實施例，提出了一種開關(guān)電源電路，所述開關(guān)電源電路包括上述任何一種峰值電流信號產(chǎn)生電路，還包括功率模塊，包括串聯(lián)耦接的第二功率管和第一功率管，其中第一功率管接收輸入電壓；濾波電路，包括電感和輸出電容，其中輸出電容的兩端提供輸出電壓給負(fù)載；反饋比較器，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，所述第一輸入端接收表征輸出電壓的反饋電壓，所述第二輸入端接收基準(zhǔn)信號，所述輸出端輸出置位信號；峰值比較器，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其中所述第一輸入端接收電流檢測信號，所述第二輸入端接收峰值電流信號，所述峰值比較器輸出復(fù)位信號；以及邏輯電路，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，所述第一輸入端耦接至峰值比較器接收復(fù)位信號，所述第二輸入端耦接至反饋比較器接收置位信號，所述輸出端輸出開關(guān)信 號控制第一功率管的通斷。在一個實施例中，所述開關(guān)電源電路還包括反饋電路，接收輸出電壓，產(chǎn)生反饋電壓，所述反饋電路包括反饋二極管、反饋電容、第一反饋電阻和第二反饋電阻，其中第一反饋電阻和第二反饋電阻串聯(lián)耦接在反饋二極管的陰極和電感的第一端之間；反饋二極管的陽極耦接至電感的第二端；反饋電容的第一端耦接至反饋二極管的陰極，第二端耦接至電感的第一端；反饋電路在第一反饋電阻和第二反饋電阻的連接點輸出反映輸出電壓的反饋電壓。根據(jù)本技術(shù)上述各方面的開關(guān)電源電路、峰值電流信號產(chǎn)生電路，能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)負(fù)載情況調(diào)整峰值電流信號，使得開關(guān)電源電路的頻率隨著負(fù)載的降低而降低，同時避免產(chǎn)生次諧波振蕩的目的。附圖說明為了更好的理解本技術(shù)，將根據(jù)以下附圖對本技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)描述圖I示出了現(xiàn)有的高端降壓電路的示意圖；圖2不出了圖I電路中的峰值電流信號Ipeak,電流檢測信號Ics,復(fù)位信號106和開關(guān)信號108的波形示意圖；圖3示出了根據(jù)本技術(shù)一實施例的開關(guān)電源電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖4示出了圖I電路中的峰值電流信號Ipeak、圖3電路中的峰值電流信號Ipeak’、電流檢測信號Ics、復(fù)位信號106和開關(guān)信號108的波形不意圖；圖5示出了根據(jù)本技術(shù)一實施例的峰值電流信號產(chǎn)生電路505的電路結(jié)構(gòu)；圖6示出了根據(jù)本技術(shù)一實施例的峰值電流信號產(chǎn)生電路605的電路結(jié)構(gòu)；圖7示出了開關(guān)信號108和方波信號TD的波形。具體實施方式下面將詳細(xì)描述本技術(shù)的具體實施例，應(yīng)當(dāng)注意，這里描述的實施例只用于舉例說明，并不用于限制本技術(shù)。在以下描述中，為了提供對本技術(shù)的透徹理解，闡述了大量特定細(xì)節(jié)。然而，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員顯而易見的是不必采用這些特定細(xì)節(jié)來實行本技術(shù)。在其他實例中，為了避免混淆本技術(shù)，未具體描述公知的電路、材料或方法。 在整個說明書中，對“ 一個實施例”、“實施例”、“ 一個示例”或“示例”的提及意味著結(jié)合該實施例或示例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性被包含在本技術(shù)至少一個實施例中。因此，在整個說明書的各個地方出現(xiàn)的短語“在一個實施例中”、“在實施例中”、“一個示例”或“示例”不一定都指同一實施例或示例。此外，可以以任何適當(dāng)?shù)慕M合和/或子組合將特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性組合在一個或多個實施例或示例中。此外，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在此提供的附圖都是為了說明的目的，并且附圖不一定是按比例繪制的。應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)稱元件“連接到”或“耦接到”另一元件時，它可以是直接連接或耦接到另一元件或者可以存在中間元件。相反，當(dāng)稱元件“直接連接到”或“直接耦接到”另一元件時，不存在中間元件。相同的附圖標(biāo)記指示相同的元件。這里使用的術(shù)語“和/或”包括一個或多個相關(guān)列出的項目的任何和所有組合。 圖I示出了現(xiàn)有的高端降壓電路的示意圖。該電路包括功率模塊，包括串聯(lián)耦接的第一功率管Ml和第二功率管Dl，其中第一功率管Ml接收輸入電壓VIN ;濾波電路，包括電感LI和輸出電容Cl，其中電感LI的第一端耦接至第一功率管Ml和第二功率管Dl的連接點，輸出電容Cl的兩端提供輸出電壓VOUT給負(fù)載；反饋電路，包括反饋二極管D2、反饋電容C2以及第一反饋電阻Rl和第二反饋電阻R2，其中第一反饋電阻Rl和第二反饋電阻R2串聯(lián)耦接在反饋二極管D2的陰極和電感LI的第一端之間，反饋二極管D2的陽極耦接至電感LI的第二端，反饋電容C2的第一端耦接反饋二極管D2的陰極，第二端耦接電感L本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種峰值電流信號產(chǎn)生電路，其特征在于，所述峰值電流信號產(chǎn)生電路用于開關(guān)電源電路，所述開關(guān)電源電路至少包括第一功率管，所述峰值電流信號產(chǎn)生電路包括：第一電流源；峰值電容，與第一電流源并聯(lián)耦接，所述峰值電容兩端的電壓信號為峰值電流信號；低通濾波電路，具有第一端、第二端、第三端和控制端，所述第一端和第二端分別耦接至峰值電容的兩端，所述控制端接收表征第一功率管開關(guān)周期的脈沖信號；第一開關(guān)，具有第一端、第二端和控制端，所述第一端耦接至低通濾波電路的第三端，所述控制端接收復(fù)位信號；以及第一電壓源，具有第一端和第二端，所述第一端耦接至第一開關(guān)的第二端，所述第二端耦接至低通濾波電路的第二端。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種峰值電流信號產(chǎn)生電路，其特征在于，所述峰值電流信號產(chǎn)生電路用于開關(guān)電源電路，所述開關(guān)電源電路至少包括第一功率管，所述峰值電流信號產(chǎn)生電路包括 第一電流源； 峰值電容，與第一電流源并聯(lián)耦接，所述峰值電容兩端的電壓信號為峰值電流信號；低通濾波電路，具有第一端、第二端、第三端和控制端，所述第一端和第二端分別耦接至峰值電容的兩端，所述控制端接收表征第一功率管開關(guān)周期的脈沖信號； 第一開關(guān)，具有第一端、第二端和控制端，所述第一端耦接至低通濾波電路的第三端，所述控制端接收復(fù)位信號；以及 第一電壓源，具有第一端和第二端，所述第一端耦接至第一開關(guān)的第二端，所述第二端耦接至低通濾波電路的第二端。2.如權(quán)利要求I所述的峰值電流信號產(chǎn)生電路，其特征在于，所述低通濾波電路包括 第二開關(guān)，具有第一端、第二端和控制端，所述第一端耦接至低通濾波電路的第一端，所述第二端耦接至低通濾波電路的第三端，所述控制端接收脈沖信號；以及 濾波電容，具有第一端和第二端，所述第一端耦接至低通濾波電路的第三端，所述第二端耦接至低通濾波電路的第二端。3.一種開關(guān)電源電路，包括權(quán)利要求I或2中任一項所述的峰值電流信號產(chǎn)生電路，其特征在于，所述開關(guān)電源電路還包括 功率模塊，包括串聯(lián)耦接的第二功率管和所述第一功率管，其中第一功率管接收輸入電壓； 濾波電路，包括電感和輸出電容，其中輸出電容的兩端提供輸出電壓給負(fù)載； 反饋比較器，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，所述第一輸入端接收表征輸出電壓的反饋電壓，所述第二輸入端接收基準(zhǔn)信號，所述反饋比較器在輸出端輸出置位信號；峰值比較器，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其中所述第一輸入端接收電流檢測信號，所述第二輸入端接收峰值電流信號，所述峰值比較器輸出復(fù)位信號；以及 邏輯電路，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，所述第一輸入端耦接至峰值比較器接收復(fù)位信號，所述第二輸入端耦接至反饋比較器接收置位信號，所述邏輯電路在輸出端輸出開關(guān)信號控制第一功率管的通斷。4.如權(quán)利要求3所述的開關(guān)電源電路，其特征在于，所述開關(guān)電源電路還包括反饋電路，接收輸出電壓，基于輸出電壓產(chǎn)生反饋電壓，所述反饋電路包括反饋二極管、反饋電容、第一反饋電阻和第二反饋電阻，其中 第一反饋電阻和第二反饋電阻串聯(lián)耦接在反饋二極管的陰極和電感的第一端之間； 反饋二極管的陽極耦接至電感的第二端； 反饋電容的第一端耦接至反饋二極管的陰極，第二端耦接至電感的第一端； 反饋電路在第一反饋電阻和第二反饋電阻的連接點輸出反映輸出電壓的反饋電壓。5.一種峰值電流信號產(chǎn)生電路，其特征在于，所述峰值電流信號產(chǎn)生電路用于開關(guān)電源電路，所述峰值電流信號產(chǎn)生電路包括 頻率控制電流源，具有第一端、第二端和控制端，所述第一端耦接至供電電源，所述控制端接收頻率信號，所述頻率控制電流源在第二端提供電流； 以及峰值電阻，具有第一端和第二端，所述第一端耦接至頻率控制電流源的第二端，所述第二端接地，所述頻率控制電流源提供的電...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李伊珂，許力，
申請(專利權(quán))人：成都芯源系統(tǒng)有限公司，
類型：實用新型
國別省市：